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国家标准计划《碳纤维增强复合材料耐湿热性能评价方法》由 TC39(全国纤维增强塑料标准化技术委员会)归口 ,主管部门为中国建筑材料联合会

主要起草单位 哈尔滨工业大学中冶建筑研究总院有限公司

目录

基础信息

计划号
20202914-T-609
制修订
制定
项目周期
24个月
下达日期
2020-08-07
申报日期
2018-09-04
公示开始日期
2019-07-30
公示截止日期
2019-08-13
标准类别
方法
国际标准分类号
83.120
83 橡胶和塑料工业
83.120 增强塑料
归口单位
全国纤维增强塑料标准化技术委员会
执行单位
全国纤维增强塑料标准化技术委员会
主管部门
中国建筑材料联合会

起草单位

目的意义

碳纤维复合材料具有轻质高强耐腐蚀等优异性能,在航空航天、土木工程、海洋工程及一般工业领域,获得了越来越广泛的创新性应用。

在上述工程应用中,湿热环境是碳纤维复合材料不得不面对的典型服役环境,在湿热环境下,碳纤维复合材料的结构与性能会逐步发生退化,引发安全性问题。

同传统的结构材料(如钢材等)不同,碳纤维复合材料种类繁多,性能差异大,工业规模化应用的历史与范围相对较短。

这导致碳纤维复合材料在湿热环境下的退化规律与机理复杂,且缺少实际工程环境下的性能退化验证。

迄今为止,国内外尚未能建立能够指导碳纤维复合材料研发与结构安全设计的耐湿热性能的评价方法。

因此,尽管有大量的碳纤维复合材料耐湿热性能方面的研究,但由于缺乏统一的评价方法(如试样制备、耐湿热环境确定、试样测试、测试项目及测试结果分析等),获得的结果无法相互比较,难于形成明确的碳纤维复合材料耐湿热性能评价结论。

这不仅影响了先进碳纤维复合材料的研发,同时也对碳纤维复合材料的结构工程应用带来极大的不利影响。

鉴于此,标准起草团队拟在长期研究及大量试验测试的基础上,制定可行的碳纤维复合材料耐湿热性能评价方法标准,提出碳纤维复合材料的长期耐湿热性能试验方法,建立碳纤维复合材料分级标准与方法。

范围和主要技术内容

本标准规定了碳纤维复合材料的耐湿热性能试验原理、试验设备、试样、试验条件、试验步骤及结果计算,并进而提出碳纤维复合材料耐湿热性能的评价方法。本标准适用于评价碳纤维复合材料在无外加应力状态下湿热暴露对其外观、物理及力学性能的影响。 主要的技术内容包括: 1)湿热环境条件:明确三个湿热环境条件,即恒温浸泡、恒温恒湿暴露与温湿交变暴露,确定温度或湿度大小,测试周期; 2)测试试样要求:满足吸湿性能、物理与力学性能测试的试样尺寸及制备标准。 3)试验步骤:湿热老化试验步骤、吸湿测试步骤、物理与力学性能测试步骤等 4)吸湿性能数据处理:试样吸湿数据的处理及吸湿参数(如饱和吸湿率、扩散系数等)等计算方法 5)湿态极限性能处理:湿态试样极限性能的确定及处理。 5)耐湿热性能评价方法:基于吸湿数据及湿态极限性能的碳纤维耐湿热性能评价、分级。